PUC-SP 2022 (inverno, Parte B) — questão 12 de Física

DiscursivaEletrodinâmica — código de cores e associação mista de resistoresVestibular de Inverno · Parte B (resposta aberta)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 12 de Física do PUC-SP 2022 (inverno, Parte B)

Enunciado em texto

Existem resistores elétricos que apresentam as suas resistências elétricas codificadas por faixa de cores contidas no corpo do próprio resistor. Existem resistores de 3, 4, 5 e até 6 faixas de cores, a necessidade de faixas está relacionada à especificidade de cada resistor. A decodificação do resistor de três faixas, por exemplo, funciona da seguinte maneira.

(Figura: desenho de um resistor com três faixas: amarela (perto de um terminal), preta e vermelha. Legenda: "Exemplo de um resistor de 4000 Ω (amarelo, preto e vermelho)". (Imagem do desenvolvedor))

A 1ª faixa é sempre a que está mais próxima de um dos terminais do resistor e representa o primeiro algarismo do valor da resistência.

A 2ª faixa representa o segundo algarismo da resistência.

A 3ª faixa representa o número de zeros que devem ser adicionados após os dois primeiros algarismos (definidos pela 1ª e 2ª faixa).

A tabela abaixo apresenta a relação entre essas cores e seus respectivos valores:

Cor1ª2ªNº de zeros
Preto000
Marrom111
Vermelho222
Laranja333
Amarelo444
Verde555
Azul666
Violeta777
Cinza888
Branco999
Douradox 0,1
Pratax 0,2

1ª e 2ª: 1ª faixa e 2ª faixa.

A resistência equivalente da associação apresentada abaixo é:

R1R_1: vermelho, preto, preto

R2R_2: cinza, preto, preto

R3R_3: marrom, preto, marrom

(Figura: entre dois terminais, os resistores R1R_1 (em cima) e R2R_2 (embaixo) estão ligados em paralelo, e esse conjunto está em série com R3R_3, à direita.)

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2022 (Inverno) — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).

Resolução comentada

O que a questão pede: ler os três resistores pelo código de cores e calcular a resistência equivalente da associação (R1R_1 em paralelo com R2R_2, tudo em série com R3R_3).

Passo 1 — ler as cores. Dois algarismos e depois o número de zeros:

R1R_1: vermelho (2), preto (0), preto (nenhum zero) → R1=20 ΩR_1 = 20\ \Omega.

R2R_2: cinza (8), preto (0), preto (nenhum zero) → R2=80 ΩR_2 = 80\ \Omega.

R3R_3: marrom (1), preto (0), marrom (um zero) → R3=100 ΩR_3 = 100\ \Omega.

Passo 2 — o paralelo. Para dois resistores, produto sobre soma:

Rp=R1R2R1+R2=20⋅80100R_p = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \frac{20 \cdot 80}{100}

Rp=16 ΩR_p = 16\ \Omega

Passo 3 — a série com R3R_3.

Req=Rp+R3=16+100R_{eq} = R_p + R_3 = 16 + 100

Req=116 ΩR_{eq} = 116\ \Omega

⚠️ A armadilha: ler a 3ª faixa como algarismo em vez de número de zeros. Em R3R_3 (marrom, preto, marrom), escrever "101 Ω" ou "10 Ω" em vez de 100 Ω muda a resposta. Confira com o exemplo do enunciado: amarelo (4), preto (0), vermelho (2 zeros) = 4000 Ω.

A ideia em uma frase: decodifique as cores (dois algarismos e depois os zeros), faça o paralelo por produto sobre soma e some a série.

Resposta: a resistência equivalente é 116 Ω.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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